本书结合编者多年教学实践和国内外同行专家的教学研究成果编写而成，力求做到机床、刀具、夹具等工艺装备知识一条线，表面成形原理、金属切削原理、工件定位原理、加工误差原理、制造工艺原理等理论知识相融合，以培养学生分析和解决实际制造技术问题的综合能力。主要内容包括机械制造概述、机械加工方法与机床、金属切削原理与刀具、机床夹具原理、机械加工质量分析与控制、机械加工工艺规程制订，以及机械装配工艺基础。同时，将免费为采用本书作为教材的教师提供电子课件（通过yuy@phei.com.cn申请）。     读者对象：本书可作为机械设计制造及自动化专业、工业工程、管理工程、印刷包装工程等相关专业本科生的教材，也可作为相关专业研究生、专科生和企业工程技术人员的参考用书。

前 言 制造业作为国民经济的支柱产业，是一个国家技术水平和国力的综合体现，拥有竞争力强的先进和高端制造产业群，是世界工业强国的基本特征和重要标志。 制造技术是制造业健康可持续发展的重要支撑，长期的研究和发展过程中形成了涵盖产品全生命周期所有制造活动的系统性适用技术。制造技术的研究从单一功能向系统集成的方向发展，研究内容从切削理论和工艺方法为主的单学科领域向综合性多学科领域不断拓展，从而构筑了完整的制造科学理论体系。但无论技术如何发展，使用的理论工具如何变化，制造技术作为产品设计和生产制造的桥梁和纽带的基本功能不会改变；探索和研究如何最优地由原材料获取有效产品，使企业获得良好的经济效益和社会效益的根本目标永远不变。因此，围绕制造过程的特点和基本要求，培养高层次制造技术人才，不断提高制造技术水平以提升制造业的竞争优势，是一个永恒的主题。 机械造制技术基础研究制造过程的基本原理、基本理论和基本方法，是机械及相关专业的一门重要专业基础课程。根据教学改革实践和新的课程体系要求，该课程涉及表面成形原理和方法的基本知识、切削运动及机床知识、切削原理和刀具知识、工件定位安装和夹具知识、产品精度和质量的分析与控制知识，以及材料的选择及热处理知识、加工工艺及装配工艺的设计与分析知识等内容。本书结合多年教学实践和国内外同行专家的教学研究成果编写而成。 本书在内容选择和结构安排上充分考虑了机械制造过程的逻辑性，遵循学生对制造技术的认知规律，按照机械制造过程及制造系统、表面成形方法与机床、刀具与切削原理、机床夹具原理、机械加工质量与控制、机械制造工艺规程制订及机器装配基础的顺序进行章节编排。力求做到机床、刀具、夹具等工艺装备知识一条线，表面成形原理、金属切削原理、工件定位原理、加工误差原理、制造工艺原理等理论知识相融合，以培养学生分析和解决实际制造技术问题的综合能力。本书的配套教学资源包括电子课件和书中所有插图，采用本书授课的教师通过yuy@phei.com.cn可免费获取。 本书由李言教授任主编，第1章、第6章、第7章由李言教授为主编写；第2章由杨明顺副教授编写，第3章由肖继明教授编写，第4章由李淑娟教授编写，第5章由郑建明教授编写，陈祖安副教授、袁启龙副教授分别参加了第6章、第7章部分内容的编写。全书由李言教授负责统稿，刘永博士以及研究生王铭、殷智华、梁瑞等参与了部分资料的收集整理和图表绘制工作。 在本书的编写过程中，听取了许多专家的意见，并参考引用了部分教材著作、论文中的内容和插图，在此谨表衷心感谢！ 由于编者水平有限，缺点错误在所难免，敬请广大师生、读者批评指正。 编 者

目 录 第1章 机械制造概述 1 1.1 制造的概念 1 1.2 制造过程 2 1.2.1 生产过程和工艺过程 2 1.2.2 工艺过程的组成 3 1.3 制造系统和工艺系统 4 1.4 制造过程的生产组织 6 1.4.1 生产纲领 6 1.4.2 生产类型 6 1.5 制造技术的发展 7 1.5.1 材料及制造方法的发展 7 1.5.2 加工质量的发展 8 1.5.3 生产类型的演变和发展 9 1.5.4 制造自动化的发展 10 1.6 课程主要内容及学习要求 11 1.7 本课程的学习方法 12 1.8 思考及练习题 12 第2章 机械加工方法与机床 13 2.1 零件表面成形方法 13 2.1.1 成形方法概述 13 2.1.2 加工表面形状及形成过程 13 2.1.3 获得加工表面形状的方法 14 2.2 常用机械加工方法 15 2.2.1 车削加工 15 2.2.2 铣削加工 18 2.2.3 刨削、插削与拉削加工 21 2.2.4 钻削和镗削加工 25 2.2.5 齿轮和螺纹加工 31 2.2.6 磨削加工 35 2.2.7 精密和超精密切削加工 40 2.2.8 高速切削加工 41 2.2.9 特种加工 41 2.3 机床概论 46 2.3.1 机床的基本组成 46 2.3.2 机床的技术和性能指标 47 2.4 机床的分类及型号 49 2.4.1 机床的分类 49 2.4.2 金属切削机床型号编制方法 50 2.5 机床的传动 52 2.5.1 机床的传动链 53 2.5.2 机床分级传动 53 2.5.3 无级变速传动 55 2.6 数控机床、加工中心 56 2.6.1 数控机床的概念 56 2.6.2 数控机床的组成 56 2.6.3 数控机床的特点 57 2.6.4 数控机床的分类 57 2.6.5 加工中心 60 2.6.6 并联机床 61 2.7 思考及练习题 62 第3章 金属切削原理与刀具 63 3.1 切削运动与切削要素 63 3.1.1 切削运动与切削表面 63 3.1.2 切削要素 64 3.2 刀具基础知识 65 3.2.1 刀具切削部分的组成 65 3.2.2 确定刀具角度的参考系 66 3.2.3 刀具的标注角度 67 3.2.4 刀具的工作角度 67 3.3 常用刀具简介 68 3.3.1 刀具分类 68 3.3.2 常用刀具简介 69 3.4 刀具材料 77 3.4.1 刀具材料应具备的性能 77 3.4.2 常用刀具材料 78 3.4.3 新型刀具材料的发展方向 80 3.5 切削变形与切屑的形成过程 81 3.5.1 切削变形及变形区划分 81 3.5.2 切屑形成过程 81 3.5.3 切屑变形程度的表示方法 82 3.5.4 积屑瘤的形成及其对加工过程的影响 83 3.5.5 切屑类型及控制 84 3.6 切削力 85 3.6.1 切削力的来源及分解 85 3.6.2 切削功率 86 3.6.3 切削力的经验公式 87 3.6.4 影响切削力的因素 89 3.7 切削热与切削温度 90 3.7.1 切削热的产生和传出 90 3.7.2 切削温度测量 91 3.7.3 切削温度分布 92 3.7.4 影响切削温度的因素 93 3.7.5 切削温度对工件、刀具和切削加工过程的影响 94 3.8 刀具磨损与刀具寿命 94 3.8.1 刀具磨损形式 94 3.8.2 刀具磨损机理 96 3.8.3 刀具磨损过程及磨钝标准 97 3.8.4 刀具寿命 98 3.9 工件材料的切削加工性 101 3.9.1 工件材料切削加工性 101 3.9.2 影响材料加工性的因素及改善途径 102 3.10 刀具几何角度的合理选择 102 3.10.1 前角的选择 103 3.10.2 后角的选择 103 3.10.3 主、副偏角的选择 104 3.10.4 刃倾角的选择 105 3.11 切削用量的合理选择 106 3.12 磨削原理 108 3.12.1 砂轮的特性和选择 109 3.12.2 磨削过程 111 3.13 思考及练习题 116 第4章 机床夹具原理 117 4.1 机床夹具概述 117 4.2 工件在夹具中的定位 119 4.2.1 基准的概念 119 4.2.2 工件定位的基本原理 121 4.2.3 定位方式及定位元件 124 4.3 工件在夹具中的夹紧 132 4.3.1 加紧装置的组成及其设计要求 133 4.3.2 夹紧力的确定 133 4.3.3 夹紧机构设计 136 4.3.4 偏心夹紧机构 139 4.3.5 夹紧动力源装置 141 4.4 夹具中的其他原件与装置 142 4.4.1 夹具的连接元件 142 4.4.2 夹具的分度装置 144 4.4.3 夹具的对刀导引元件 147 4.4.4 夹具体 149 4.5 现代机床夹具 151 4.5.1 数控机床夹具 151 4.5.2 组合夹具 152 4.5.3 通用可调夹具和成组夹具 153 4.6 机床夹具设计方法和步骤 155 4.7 思考及练习题 157 第5章 机械加工质量分析与控制 161 5.1 机械加工精度概述 161 5.1.1 加工精度的基本概念 161 5.1.2 获取加工精度的方法 161 5.1.3 经济加工精度 163 5.1.4 研究机械加工精度的方法 163 5.2 影响加工精度的因素 164 5.2.1 原始误差及其与加工误差的关系 164 5.2.2 原理误差对加工误差的影响 165 5.2.3 工艺系统制造、安装及磨损引起的加工误差 166 5.2.4 定位误差对加工误差的影响 173 5.2.5 工艺系统受力变形引起的加工误差 177 5.2.6 工艺系统受热变形引起的误差 186 5.2.7 内应力引起的误差 191 5.3 加工误差综合分析 192 5.3.1 加工误差的性质与分析方法 192 5.3.2 分布图分析法 193 5.3.3 工艺过程点图分析法 202 5.4 提高加工精度的措施 206 5.4.1 减小原始误差法 206 5.4.2 误差抵消或补偿方法 206 5.4.3 误差分组法 206 5.4.4 误差转移方法 207 5.4.5 就地加工方法 207 5.4.6 误差平均方法 208 5.4.7 自动控制误差方法 208 5.5 机械加工表面质量分析 208 5.5.1 机械加工表面质量的内容 208 5.5.2 机械加工表面质量对零件使用性能的影响 209 5.5.3 机械加工表面粗糙度的影响因素 210 5.5.4 机械加工表面层物理机械性能的影响因素 212 5.5.5 控制表面质量的工艺途径 216 5.5.6 机械加工中的振动 219 5.6 思考及练习题 227 第6章 机械加工工艺规程制订 232 6.1 工艺规程概述 232 6.2 制订工艺规程的技术准备 235 6.2.1 零件图的分析 235 6.2.2 毛坯的选择 236 6.3 定位基准选择 238 6.3.1 基准选择问题的提出 238 6.3.2 基准的选择 238 6.4 工艺路线拟订 240 6.4.1 表面加工方法的选择 241 6.4.2 加工工序的划分与安排 243 6.4.3 加工余量的确定 246 6.5 工序尺寸及其偏差的确定 248 6.5.1 基准重合时工序尺寸及其公差的计算 248 6.5.2 基准不重合时工序尺寸及其公差的计算 248 6.5.3 工序图绘制及其尺寸标注 259 6.6 机床与工艺装备选择 259 6.7 工艺过程的生产率及技术经济分析 260 6.7.1 生产率分析 260 6.7.2 工艺过程的技术经济分析 262 6.8 数控加工工艺设计 263 6.8.1 数控加工工艺设计概述 264 6.8.2 数控加工的工艺分析和工艺设计 265 6.9 机械加工工艺规程制订实例 269 6.10 思考及练习题 271 第7章 机器装配工艺基础 274 7.1 概述 274 7.1.1 机器装配的基本概念 274 7.1.2 机器装配的主要内容 275 7.1.3 装配精度与零件精度的关系 276 7.2 装配尺寸链 277 7.2.1 装配尺寸链的基本概念 277 7.2.2 装配尺寸链的建立 277 7.2.3 装配尺寸链的计算方法 278 7.3 保证装配精度的工艺方法 279 7.3.1 互换装配法 279 7.3.2 选配法 281 7.3.3 修配法 283 7.3.4 调整法 285 7.4 装配工艺规程的制订 287 7.4.1 装配工艺规程概述 287 7.4.2 装配工艺规程制订的方法和步骤 287 7.5 装配自动化及先进装配技术 293 7.6 思考及练习题 294 参考文献 296

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